The invention discloses a preparation method of self-supporting cathode material for lithium-sulfur batteries based on carbon cloth, belonging to the technical field of synthesis and preparation of electrode material for lithium-sulfur batteries, and specifically relates to a preparation method of Ni(OH)P/CC@S self-supporting cathode material. The electrodes prepared by this method are in situ grown on carbon cloth. Compared with the traditional coating process, the electrodes have stronger interaction force between the active substance and the substrate, which is not easy to fall off and reduces the loss of the active substance. At the same time, carbon cloth has higher conductivity than traditional aluminum foil, so it is more conducive to the transmission of electrons in the electrochemical reaction process. It is a potential cathode material for lithium sulfur batteries.
【技术实现步骤摘要】
一种以碳布为基底的锂硫电池自支撑正极材料的制备方法
本专利技术属于锂硫电池电极材料的合成与制备
,具体涉及一种Ni(OH)-P/CC@S自支撑正极材料的制备方法。
技术介绍
近年来,锂硫电池由于具有高的理论比容量(1675mAhg-1)和能量密度(2600Whkg-1),因此广受科研人员的关注。而传统的锂硫电池是以铝箔为基底,将活性物质涂覆到铝箔上容易导致活性物质的脱落和电极表面的开裂,影响电子的传输。因此,本专利技术提供了一种以碳布为基底的锂硫电池自支撑正极材料的合成方法。该方法将活性物质直接生长在二维衬底碳纤维布上,加强了基底与活性物质之间的作用力。同时从二维衬底上极易形成三维纳米结构,增大了比表面积,提供了更多的活性反应位点在工艺上。同时,碳纤维布相对于铝箔具有更高的电导率,利于电子的传输,易获得具有较高电化学性能的锂硫电池电极材料。
技术实现思路
本专利技术提供了一种采取在碳纤维布上原位生长Ni(OH)2,再通过控制温度经管式炉磷化,通过反应生成的磷化物吸附锂硫电池在充放电反应过程中生成的多硫化物,来提高反应活性物质的利用率,减少由于生成的多硫化物导致的“穿梭效应”,获得具有高电化学性能的锂硫电池正极材料。本专利技术提供了一种以碳布为基底的锂硫电池自支撑正极材料的制备方法,该方法主要包括:步骤1,碳纤维布的预处理:将碳纤维布裁剪为面积1cm*1cm大小,分别浸泡于酒精和蒸馏水溶液中超声处理30-60min,经上述两步处理,去除掉碳纤维布表面杂质,再将其转移到真空干燥箱中60-80℃干燥10-12h;步骤2,Ni(OH)2/CC的合成:将摩尔质量比 ...
【技术保护点】
1.一种以碳布为基底的锂硫电池自支撑正极材料的制备方法,该方法主要包括:步骤1,碳纤维布的预处理:将碳纤维布裁剪为面积1cm*1cm大小,分别浸泡于酒精和蒸馏水溶液中超声处理30‑60min,经上述两步处理,去除掉碳纤维布表面杂质,再将其转移到真空干燥箱中60‑80℃干燥10‑12h;步骤2,Ni(OH)2/CC的合成:将摩尔质量比为8:2.5的NiCl2·6H2O和(NH4)2S2O8溶液超声处理10‑20min使溶质分散均匀,再加入浓度为25%‑28%的氨水,使得氨水的体积与混合溶液的体积比为1:10‑1:15;随后将预处理的碳布浸泡在加入氨水后的溶液中静置30‑60min,使Ni(OH)2颗粒充分且均匀的长在碳纤维布上再用去离子水反复冲洗后转移到真空干燥箱60‑80℃干燥10‑12h,得到Ni(OH)2/CC;步骤3,Ni(OH)2‑P/CC的合成:称取4‑8mmol的NaH2PO2,将步骤2干燥所得的Ni(OH)2/CC和NaH2PO2放于管式炉中不同的位置,NaH2PO2处于上游,Ni(OH)2/CC处于下游位置,两者相距10‑15cm;在惰性气体氛围下加热到240‑360℃ ...
【技术特征摘要】
1.一种以碳布为基底的锂硫电池自支撑正极材料的制备方法,该方法主要包括:步骤1,碳纤维布的预处理:将碳纤维布裁剪为面积1cm*1cm大小,分别浸泡于酒精和蒸馏水溶液中超声处理30-60min,经上述两步处理,去除掉碳纤维布表面杂质,再将其转移到真空干燥箱中60-80℃干燥10-12h;步骤2,Ni(OH)2/CC的合成:将摩尔质量比为8:2.5的NiCl2·6H2O和(NH4)2S2O8溶液超声处理10-20min使溶质分散均匀,再加入浓度为25%-28%的氨水,使得氨水的体积与混合溶液的体积比为1:10-1:15;随后将预处理的碳布浸泡在加入氨水后的溶液中静置30-60min,使Ni(OH)2颗粒充分且均匀的长在碳纤维布上再用去离子水反复冲洗后转移到真空干燥箱60-80℃干燥10-12h,得到Ni(OH)2/CC;步骤3,Ni(OH)2-P/CC的合成:称取4-8mmol的NaH2PO2,将步骤2干燥所得的Ni(OH)2/CC和NaH2PO2放于管式炉中不同的位置,NaH2PO2处于上...
【专利技术属性】
技术研发人员:姜晶,何欣芮,王超,李志鹏,牛夷,范家豪,
申请(专利权)人:电子科技大学,
类型:发明
国别省市:四川,51
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